肌肤返老还童的奥秘，全在这种胶原蛋白里了？
爱美之心人皆有之，皮肤娇嫩与否更是关乎面子的大事。今日，顶尖学术期刊《自然》在线发表的一项研究，则为我们带来了让肌肤返老还童的最新洞见：一种胶原蛋白能够促进干细胞的良性竞争，从而让皮肤不断更新。缺乏这种胶原蛋白，皮肤就会慢慢老化。
在目前的主流“衰老理论”里，衰老与机体的修复机制息息相关。以皮肤为例，作为人体与环境接触的最主要器官，在氧化或紫外线的作用下，皮肤每时每刻都会发生微小的损伤。在通常情况下，表皮干细胞会不断自我更新和分化，产生新的细胞来取代那些受损的老化细胞，让皮肤焕然一新。而随着年龄的增长，人体的这一再生能力会不断下降，皮肤也随之老化。
这背后有着怎样的生物学机理呢？为了回答这个问题，东京医科齿科大学（Tokyo Medical and Dental University）的西村荣美（Emi K. Nishimura）教授团队决定从动物模型中寻找线索。他们挑选的实验对象是小鼠的尾部皮肤，这块区域的皮肤和人类皮肤之间有很多结构共同点，也会以类似的方式逐渐老化。
▲本研究的通讯作者之一西村荣美教授（图片来源：东京医科齿科大学官方网站）
进一步的研究发现，无论是小鼠尾部皮肤还是人类皮肤，在衰老状态下，皮肤里一种叫做COL17A1的胶原蛋白水平会明显下降。在组织中的生化分析也确认了这一点。我们知道，胶原蛋白是结缔组织中非常重要的一类蛋白，许多广告也将它与娇嫩的皮肤联系到了一起。这种胶原蛋白和皮肤衰老之间，有着怎样的关联？
首先，研究人员们确认在皮肤干细胞中存在COL17A1胶原蛋白的表达，而重复的紫外线照射会让其表达量下降。这在一定程度上解释了为啥衰老状态的皮肤里，这种胶原蛋白的水平会出现明显下滑。
随后，研究人员们使用一种先进的追踪技术，分析不同的干细胞随着COL17A1胶原蛋白水平的变化，会发生怎样的变化。他们发现在年轻的小鼠中，皮肤内存在着多组干细胞群体。它们之间会形成良性竞争。如果干细胞内的COL17A1表达水平较高，就会更牢固地与基底膜进行结合。相反，那些COL17A1表达水平较低，往往已经受到损伤的干细胞，就会被排挤出去。《自然》杂志表示，“这样的细胞间竞争有助于维持皮肤的整体结构和完整性”。
▲本研究的图示（图片来源：《自然》）
然而随着年龄的不断增加，皮肤内自发表达产生的COL17A1胶原蛋白水平越来越低，这种良性竞争也就不复存在——到头来，皮肤里COL17A1水平较高的细胞越来越少，就越难将衰老细胞给排挤出去。这反过来又会进一步增加皮肤中COL17A1表达水平较低的细胞，形成恶性循环。最终，所有皮肤干细胞的COL17A1水平都降到低值，皮肤也随之老化。
在动物实验中，研究人员们也证实了这一假设的可靠性。他们发现，倘若使用基因编辑手段敲除COL17A1的表达，小鼠皮肤上的伤口就愈合得更慢，表明干细胞的活性受到了影响。而如果这种胶原蛋白过量表达，就能对伤口的愈合起到促进作用。这些结果再次证明了COL17A1对于皮肤重生的重要性。
▲如果一种药物能让你的肌肤回到婴儿时的状态，你会使用吗？（图片来源：Pixabay）
而受到这一动物实验的启发，研究人员们在论文的最后，开始寻找哪些药物分子有望促进COL17A1胶原蛋白的表达。体外筛选结果发现，夹竹桃麻素（apocynin）和另一种叫做Y27632的化合物都可以诱导COL17A1的表达，也能够在小鼠体内促进伤口愈合。综合来看，这些科学发现有望被用于逆转皮肤衰老，并促进皮肤伤口的愈合。《自然》评论也指出，这项研究结果“代表着皮肤再生和抗老化药物研究的一大重要进展”。
需要注意的是，这项正儿八经的科学研究，和利用胶原蛋白概念进行宣传的保健护肤品没有啥关系。这项研究目前还停留在早期阶段，能否用于人体，还需要更多的临床验证。在此之前，如果看到任何涂抹或口服胶原蛋白的“抗衰老”产品，咱们还是谨慎为上。
参考资料：
[1] Nan Liu et al., (2019), Stem cell competition orchestrates skin homeostasis and ageing, Nature, DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-019-1085-7
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